[发明专利]从包含环氧化物的气流中分离NOx的方法

说明书

技术领域

本发明涉及从包含环氧化物的气流中分离氮氧化物(NO_x)的方法，特别是为了防止所述NO_x与气流中的所述环氧化物进一步反应。

背景技术

环氧化物是化学工业中的基础物质并被大量生产和处理。由于具有高反应性，它们代表生产大量产品的重要起始物。

在过去的数年中，可以通过在均相气相反应中氧化链烯烃制备环氧化物。WO 02/20502 A1中首次描述了该方法。本发明将臭氧和NO₂(和/或NO)的气流用作氧化剂，从而可在均相气相反应中的温和反应条件下不使用催化剂使链烯烃转化为环氧化物。DE 10 2007 039 874.5描述了这种在均相气相反应中环氧化链烯烃方法的改进。

在所述方法中，将臭氧和NO₂用于环氧化步骤，其中尾气中未改变的NO₂与所形成的环氧化物和未转化的链烯烃一起离开反应器。

NO₂自身代表比较强的氧化剂，并且能够与生成的环氧化物以及未转化的链烯烃发生反应。根据DE 10 2007 039 874.5，环氧化作用的反应时间(并且因此是最长接触时间)优选为1ms至250ms。考虑到反应温度，反应器中所形成的环氧化物或未转化的链烯烃与NO₂所发生的反应本身可忽略。

但是据显示，NO₂也在离开反应器后与所形成的环氧化物以及未转化的链烯烃反应，生成断裂的副产物(disruptive byproducts)。这些副反应当然还导致环氧化物产量降低。

从来自S.Jaffe，Chem.React.Urban Atmos.；Proc.Symp.1969，(1971)，pg.103的动力学数据出发，为了保持少于5％的损失，NO₂与环氧化物的接触时间必须少于10秒。(环氧化物：环氧乙烷；压力：250-1000mbar；NO₂的摩尔分数：2体积％；环氧化物的摩尔分数：1体积％，室温)。为了使环氧化物的损失少于1％，接触时间应当少于2秒。关于所形成的环氧化物，我们的研究证实了在文献中所明确的NO₂的反应性。

因此需要抑制断裂的副产物生成的方法。

发明内容

因此，构成本发明基础的目的在于提供一种方法，该方法可以将氮氧化物以最快的速度并接近完全地从包含环氧化物的气流中分离。

依据本发明，通过将NO_x从包含环氧化物的气流分离来达到该目的，其中，通过气液吸附和/或通过气固吸附进行NO_x的分离。

附图说明

图1为在50ml MDEA中1.27体积％的NO₂和0.85体积％的环氧丙烷的贯穿曲线；

图2为在4ml KF/Al₂O₃中1.6体积％的NO₂和0.8体积％的环氧丙烷的贯穿曲线。

具体实施方式

在本发明范围内，通过术语“吸附(sorption)”应当理解为吸着(adsorption)和吸收(absorption)。

吸着特指物质在固体或者液体的表面富集，通常在两相的界面处的富集。与此相对应，吸收特指物质在固体或者液体的内部的富集。

在本发明范围内，提到“吸附”应当被理解为吸着过程或者吸收过程或者两种过程的连续。

另外，在本发明的理解中，术语“吸附”被理解为物理吸附过程和化学吸附过程。在物理吸附中富集通过物理作用进行，而化学吸附的特征在于通过化学键富集。

由于氮存在多个氧化阶段，因而存在多种氮-氧化合物。创制术语NO_x作为这些化合物的总称术语。在本发明范围内，NO_x应理解为氮的所有气态氧化物。本方法用于分离NO₂/N₂O₄(NO₂与N₂O₄平衡共存)是尤其适宜的。在本发明范围内，应当归于术语NO_x范围的进一步的氮氧化物特别为化合物N₂O₅、N₂O₃、NO和N₂O。